汽轮机运行中调节系统常见故障分析

汽轮机运行中调节系统常见故障分析

摘要：汽轮机调节系统部套较多，且调节系统故障的发生多为瞬间，这就给分析，解决这类问题增加了很大难度，

总结了调节系统静态特性，油系统不正常，离心式调

节器缺陷，滑阀构造，配汽机构的缺陷等影响调节系

统整定性的因素。

关键词：汽轮机调节系统；不稳定；分析；特点；解决方案1、汽轮机调节系统的结构

1）汽轮机的调节控制方法可以说是与汽轮机同时发展起来的，早期的汽轮机调节系统是由离心飞锤、杠杆、凸轮等机械部件和错油门等液压部件构成，称为机械液压式调节系统，简称液调。这种系统的控制器是由机构元件组成，执行器是由液压元件组成，通常只具有窄范围的闭环转速调节功能和超速跳闸功能，并且系统的响应速度低，由于机械间隙引起的迟缓率较大，静态特性是固定的，不能根据要求任意改变，但因为它能满足机组运行的基本要求，所以至今仍在使用。

2）随着机组单机容量的增大，再热机组的出现，单元制运行方式和滑式压运行方式的采用，机组的启停次数的增加，以及电网集中调度等问题的提出，产生了电气液压调节系统简称电液调节。这种系统的控制器由两部分组成，：制器一部分由电气元件组成，一部分有液压元件组成。执行部分仍保留原来的液压部分，这种系统很容易实现信号的综合处理，控制精度高，很适合复杂的运行工况，且操作，调整，修改都比较方便。

2、各种调节系统的比较。

功频模拟电调与液压调节系统比较，突出优点是：

1）功能模拟电调系统的电气部分具有快速、准确、灵敏度高的特点，系统的调节精度高，迟缓率为0.1%，而一般的液调系统，迟缓率则高达0.3-0.5%。2）功能模拟电调系统的转速或功率实际值，能准确的等于给定值，静态特性好，在动态特性方面更为突出，机组甩负荷时，由于功率给定切除可以防止反调，转速稳定在3000R/MIN以上，系统的动态升速比液调减少一个速度变动率值，动态特性好。

3）功能模拟电调系统可提供调频、带基本负荷和单向调频等不同的运行方式。

在机组起动过程中，有大小范围测速可供提供，大范围测速从100-200R/MIN 起就能准确的对转速实行闭环控制，即使蒸汽参数波动，亦能保持给定转速，升速稳定，精度可达2-3R/MIN，转速达到2850 R/MIN左右，改投小范围测速系统，调节精度更有所提高。

3、调节系统静态特性不良

1）调节系统迟缓过大，调节系统工作不稳定，常和迟缓率过大有关，迟缓率过大是造成调节系统摆动的普遍原因，在调节的组成机构中，由于摩擦、间隙、过封度等因素的影响，信号的传递都存在着迟缓的现象。

2）传动放大机构及配气机构的迟缓率对调节系统工作的影响。传动放大机构与配气机构的迟缓率过大，通常是由于调节部件连杆接头的卡涩，间隙过大，滑阀过封度过大等原因造成，对于上述容易磨损的零件应注意维修，传动接头间隙过大，应重新对其进行调整，以达到调节系统部件配合的要求。

3）调节系统部件产生迟缓的因素及解决办法。调节系统的迟缓率过大，有时是由于调节部件的卡涩造成的，卡涩对调节系统的影响通常表现为周期和间断的。

4、调节油系统不正常

1）油压波动。

供油系统的油压波动，对于调节系统稳定性的不利因素是显而易见的，尤其是对于采取液压为转速脉冲信号的全液压调节系统则更加敏感，因为全液压调节系统的特点决定了他的脉冲油信号较弱，所以容易受到油压波动的影响。

2）调节部件漏油。

调节系统部件漏油，一方面会造成系统油压过低，油动机出力不足，调节系统迟缓率增加及调节元件性能的失常，从而引起调节系统的摆动。造成调节系统部件漏油的原因是多方面的，如调节系统部件磨损腐蚀造成配合间隙过大，油动机活塞缸局部磨损严重使油动机两腔室泄漏，结合面不平及垫片破损等，都会造成不同油压等级的油路间发生泄漏现象等。

3）油质不良。

油质不良是调节系统工作的一个关键因素，油质不良包括油质不清洁及运行中油质劣化两方面。因此对于大修后的机组一定要严格注意油管路系统的清洗和滤油工作。彻底清除杂物，启动前的油循环一定要保证质量。

5、滑阀构造对调节系统稳定性的影响

1）错油门的过封度。

对于断流放大机构的错油门滑阀，保证适应的过封度是十分重要的，因为机组运行的转速并不是绝对稳定的，其脉冲油压实际上也是在一定范围内波动的，即使在转速不变的情况下，脉冲油压的波动也是不可避免的，这是由于主油泵提供油压力的脉动引起的，所以滑阀实际上也是在一定范围内波动的。

2）滑阀的卡涩。

为防止滑阀卡涩，在设计制造中严把关，提高精度，减小误差，还可以采用如对压弹簧来平衡油压的结构，弹簧支撑在弹簧座内，弹簧座与滑阀采用顶针联接，在滑阀表面开均压槽。

6、配气机构的缺陷对调节系统的稳定性的影响

1）调速气门节流锥磨损。

调速气门型线不良或磨损通常表现为汽轮机空负荷时调节系统的摆动。

球型气阀和带节流锥的气门对调节系统稳定性的影响。球型气阀当它开启时，只要开度有微小变化，进气量就产生很大变化，特别是汽轮机在空载下蒸汽流量很少。容易引起调节系统的空负荷摆动。

2）调节气门重叠度不正确。

调节气门重叠度过大或过小甚至存在空行程都对调节系统的稳定性有很大影响。

7、结语

针对汽轮机调节系统中常见故障进行深入分析，我们可以发现故障的根源在与部分零件在质量或设计存在缺陷。广大技术人员如果可以及早发现这些缺陷不仅能消除调节系统的不稳定，还为设计优化提供了参考意见。

参考文献：

翦天冲。汽轮机原理【M】。北京：中国水力电力出版社，2002.

王杭州。300MW汽轮机电液调节系统故障分析与对策【J】。发电设备，2003

目录

1、汽轮机调节系统的结构

2、各种调节系统的比较。

3、调节系统静态特性不良

4、调节油系统不正常

5、滑阀构造对调节系统稳定性的影

响

6、配气机构的缺陷对调节系统的稳

定性的影响